1. الشقوق الناجمة عن التحميل
تسمى الشقوق المتولدة في الخرسانة تحت الأحمال الساكنة والديناميكية التقليدية والضغوط الثانوية شقوق الحمل، والتي يمكن تلخيصها في شقوق الإجهاد المباشر وشقوق الإجهاد الثانوية. تشير شقوق الإجهاد المباشر إلى الشقوق الناتجة عن الإجهاد المباشر الناجم عن الأحمال الخارجية، وتشير شقوق الإجهاد الثانوية إلى الشقوق الناتجة عن الإجهاد الثانوي الناجم عن الأحمال الخارجية. تظهر خصائص شقوق الحمل خصائص مختلفة حسب الحمل. تظهر هذه التشققات في الغالب في منطقة التوتر أو منطقة القص أو الأجزاء شديدة الاهتزاز. ومع ذلك، لا بد من الإشارة إلى أنه إذا كان هناك تقشير أو شقوق قصيرة على طول اتجاه الضغط في منطقة الضغط، فغالبًا ما يكون ذلك علامة على أن الهيكل قد وصل إلى الحد الأقصى لقدرة التحمل وهو مقدمة للفشل الهيكلي. غالبًا ما يكون السبب هو أن حجم القسم صغير جدًا.
2. الشقوق الناجمة عن التغيرات في درجات الحرارة
تتميز الخرسانة بخاصية التمدد الحراري والانكماش. عندما تتغير البيئة الخارجية أو درجة الحرارة الداخلية للهيكل، سوف تتشوه الخرسانة. إذا تم تقييد التشوه، سيتم توليد الإجهاد في الهيكل. عندما يتجاوز الإجهاد قوة الشد للخرسانة، سوف تحدث تشققات بسبب درجة الحرارة. في بعض الجسور طويلة المدى، يمكن أن يصل الإجهاد الحراري إلى أو حتى يتجاوز إجهاد الحمل الحي. السمة الرئيسية لكسور الحرارة التي تميزها عن الكسور الأخرى هي أنها تتوسع أو تنغلق مع تغيرات درجة الحرارة.
3. الشقوق الناجمة عن الانكماش
في الهندسة العملية، الشقوق الناجمة عن انكماش الخرسانة هي الأكثر شيوعا. من بين أنواع الانكماش الخرساني، يعتبر الانكماش اللدن والانكماش (الانكماش الجاف) من الأسباب الرئيسية لتشوه حجم الخرسانة، وهناك أيضًا الانكماش الذاتي والانكماش الكربنة.
- انكماش البلاستيك. يحدث أثناء عملية البناء وبعد حوالي 4 إلى 5 ساعات من صب الخرسانة. في هذا الوقت، يكون تفاعل ترطيب الأسمنت مكثفًا، وتتشكل السلسلة الجزيئية تدريجيًا، ويحدث النزيف والتبخر السريع للمياه، وتفقد الخرسانة الماء وتنكمش، ويغرق الركام بسبب وزنه. عندما لا تتصلب الخرسانة بعد، يطلق عليها اسم الانكماش البلاستيكي. حجم انكماش البلاستيك كبير جدًا يصل إلى حوالي 1 بالمائة. في عملية غرق الركام، إذا تم حظره بواسطة قضبان فولاذية، سيتم تشكيل شقوق على طول اتجاه القضبان الفولاذية. في القسم الرأسي للعضو، مثل تقاطع شبكة عارضة T والعارضة الصندوقية مع السقف والأرضية، ستحدث تشققات السطح على طول اتجاه الشبكة بسبب التسوية غير المتساوية قبل التصلب. من أجل تقليل الانكماش البلاستيكي للخرسانة، يجب التحكم في نسبة الماء إلى الأسمنت أثناء البناء، لتجنب التحريك الطويل جدًا، ويجب عدم قطع المادة بسرعة كبيرة، ويجب أن يكون الاهتزاز مضغوطًا، ويجب صب القسم المتغير الرأسي في طبقات.
- انكماش الانكماش (انكماش التجفيف). بعد أن تتصلب الخرسانة، حيث تتبخر الرطوبة السطحية تدريجياً، تنخفض الرطوبة تدريجياً، ويقل حجم الخرسانة، وهو ما يسمى بالانكماش (الانكماش الجاف). لأن فقدان الماء من السطح الخرساني سريع والفقد الداخلي بطيء، يحدث الانكماش غير المتساوي للانكماش السطحي الكبير والانكماش الداخلي الصغير. يتم تقييد انكماش السطح وتشوهه بواسطة الخرسانة الداخلية، مما يجعل الخرسانة السطحية تتحمل قوة الشد. عندما تتحمل الخرسانة السطحية قوة شد تفوق قوة الشد تحدث شقوق الانكماش. الانكماش الرئيسي للخرسانة بعد التصلب هو انكماش الانكماش. بالنسبة للمكونات ذات نسبة التسليح الكبيرة (أكثر من 3 بالمائة)، فإن تقييد التسليح على انكماش الخرسانة يكون واضحا، ويكون سطح الخرسانة عرضة للتشققات.
- انكماش ذاتي. الانكماش الذاتي هو تفاعل الماء بين الأسمنت والماء أثناء عملية تصلب الخرسانة. هذا الانكماش لا علاقة له بالرطوبة الخارجية ويمكن أن يكون إيجابيًا (أي الانكماش، مثل خرسانة الأسمنت البورتلاندي العادي) أو سلبيًا (أي التمدد، مثل خرسانة الأسمنت الخبث وخرسانة الأسمنت الرماد المتطاير).
- انكماش الفحم. تشوه الانكماش الناتج عن التفاعل الكيميائي بين ثاني أكسيد الكربون في الجو وهيدرات الأسمنت. لا يمكن أن يحدث الانكماش الكربنة إلا عند نسبة رطوبة تبلغ حوالي 50 بالمائة، ويتسارع مع زيادة تركيز ثاني أكسيد الكربون. لا يتم حساب انكماش الكربنة بشكل عام.
ومن خصائص شقوق الانكماش الخرسانية أن معظمها عبارة عن شقوق سطحية، ويكون عرض الشقوق صغيراً نسبياً، وتكون الشقوق متقاطعة على شكل يشبه الشقوق دون أي انتظام في الشكل.
4. الشقوق الناتجة عن تشوه أساسات الأرض
بسبب التسوية الرأسية غير المتساوية أو الإزاحة الأفقية للأساس، يتم توليد إجهاد إضافي في الهيكل، والذي يتجاوز قدرة الشد للهيكل الخرساني، مما يؤدي إلى التشقق الهيكلي.
5. الشقوق الناتجة عن تآكل القضبان الفولاذية
بسبب سوء نوعية الخرسانة أو عدم كفاية سماكة الطبقة الواقية، تتآكل الطبقة الواقية من الخرسانة وتتفحم على سطح القضيب الفولاذي بفعل ثاني أكسيد الكربون، مما يقلل من قلوية الخرسانة حول قضيب الفولاذ، أو أيون الكلوريد. المحتوى حول قضيب الفولاذ مرتفع بسبب تدخل الكلوريد، والذي يمكن أن يتسبب في أكسدة سطح قضيب الفولاذ. يتلف الغشاء، وتتفاعل أيونات الحديد الموجودة في القضيب الفولاذي مع الأكسجين والرطوبة المتطفلة في الخرسانة، ويزداد حجم هيدروكسيد الحديد الصدأ بحوالي 2 إلى 4 مرات عن الأصلي، مما يسبب إجهاد تمدد للخرسانة. الخرسانة المحيطة، مما يؤدي إلى تشقق وتقشير الطبقة الواقية للخرسانة. , انقر هنا لتنزيل البيانات الفنية للبناء مجانًا. تحدث الشقوق على طول الاتجاه الطولي للقضيب الفولاذي، ويتسرب الصدأ إلى السطح الخرساني. بسبب التآكل، تقل مساحة المقطع العرضي الفعال للقضيب الفولاذي، وتضعف القبضة بين القضيب الفولاذي والخرسانة، وتقل قدرة تحمل الهيكل، وستحدث أشكال أخرى من الشقوق، مما سيؤدي إلى تفاقمها. تآكل شريط الصلب ويؤدي إلى أضرار هيكلية.
من أجل منع تآكل القضبان الفولاذية، يجب التحكم في عرض الشق وفقًا لمتطلبات المواصفات، ويجب استخدام سماكة كافية للطبقة الواقية (بالطبع، لا ينبغي أن تكون الطبقة الواقية سميكة جدًا، وإلا فإن الارتفاع الفعال للقضبان الفولاذية) سيتم تقليل المكون، وسيتم زيادة عرض الشق عند تعرضه للضغط)؛ التحكم في نسبة الماء إلى الأسمنت في الخرسانة، وتعزيز الاهتزاز، والتأكد من تماسك الخرسانة، ومنع تسرب الأكسجين، والتحكم الصارم في كمية الخليط الذي يحتوي على أملاح الكلوريد، خاصة في المناطق الساحلية أو المناطق الأخرى ذات الهواء المسبب للتآكل القوي والمياه الجوفية.
6. الشقوق الناجمة عن الصقيع
عندما تكون درجة حرارة الجو أقل من الصفر، تتجمد الخرسانة المشبعة بالماء، ويتحول الماء الحر إلى ثلج، ويتوسع الحجم بنسبة 9 بالمائة، وبالتالي تولد الخرسانة إجهاد التمدد؛ وفي الوقت نفسه، فإن هجرة الماء فائق التبريد في المسام الهلامية الخرسانية (درجة حرارة التجمد أقل من -78 درجة)) وإعادة توزيعها في البنية المجهرية تسبب الضغط الأسموزي، مما يزيد من قوة التمدد في الخرسانة، ويقلل من قوة الخرسانة، ويؤدي إلى ظهور التشققات. على وجه الخصوص، تكون الخرسانة شديدة التجمد عندما يتم صبها في البداية، ويمكن أن يصل فقدان قوة الخرسانة بعد التعتيق إلى 30 بالمائة إلى 50 بالمائة. أثناء البناء في فصل الشتاء، قد تحدث شقوق صقيعية على طول اتجاه خط الأنابيب إذا لم يتم اتخاذ تدابير العزل الحراري بعد حشو النفق مسبق الإجهاد.
7. التشققات الناتجة عن جودة مواد البناء
تتكون الخرسانة بشكل رئيسي من الأسمنت والرمل والركام وماء الخلط والمضافات. المواد المستخدمة لتكوين الخرسانة ذات جودة دون المستوى وقد تؤدي إلى حدوث تشققات في الهيكل.
8. التشققات الناتجة عن جودة جودة البناء
في عملية صب الهيكل الخرساني، وإنتاج المكونات، والشدة، والنقل، والتكديس، والتجميع والرفع، إذا كانت عملية البناء غير معقولة وجودة البناء رديئة، فمن السهل إنتاج عمودي، أفقي، مائل، عمودي، أفقي، سطحي ومن المرجح أن تظهر الشقوق العميقة والمخترقة، وخاصة الهياكل النحيلة ورقيقة الجدران. ويختلف موقع واتجاه الشقوق، وعرض الشقوق حسب السبب.
